Manganeso


Símbolo: Mn
Clasificación: Metales de transición Grupo 7
Número Atómico: 25
Masa Atómica: 54,9380
Número de protones/electrones: 25
Número de neutrones (Isótopo 55-Mn): 30
Estructura electrónica: [Ar] 3d5 4s2
Electrones en los niveles de energía: 2, 8, 13, 2
Números de oxidación: +2, +3, +4, +5, +6, +7
Electronegatividad: 1,55
Energía de ionización (kJ.mol-1): 717
Afinidad electrónica (kJ.mol-1): 0
Radio atómico (pm): 137
Radio iónico (pm) (carga del ion): 91(+2), 70(+3), 52(+4)

Entalpía de fusión (kJ.mol-1): 14,4
Entalpía de vaporización (kJ.mol-1): 219,7
Punto de Fusión (ºC): 1246
Punto de Ebullición (ºC): 2061
Densidad (kg/m3): 7440; (20 ºC)
Volumen atómico (cm3/mol): 7,38
Estructura cristalina: Cúbica
Color: Gris plateado.
Propiedades comparadas



Isótopos: Un isótopo natural: 55-Mn. El resto (veinticinco) son inestables con un período de semidesintegración que oscila entre 3,74x106 años (53-Mn) y 41 milisegundos (46-Mn).
Descubierto en: 1774
Descubierto por: J. G. Gahn
Fuentes: Pirolusita o manganesa (MnO2), hausmannita (Mn3O4), psilomelana (manganomelana) (MnO2), rodocrosita o dialogita (MnCO3), manganita (Mn2O3.H2O), rodonita (MnSiO3).
Usos: Acero (para desoxidado y desulfurizado). Baterías, cerámicas.
Curiosidades sobre el elemento: El nombre procede de dióxido de manganeso (manganesa o pirolusita) que antiguamente se denominaba magnes por confundirse con la magnetita.
Fue reconocido por Scheele, Bergman y otros como elemento. Aislado por Gahn en 1774 mediante reducción del dióxido con carbono.
No se encuentra aislado. Es abundante (0,095% en peso de la corteza). Entre sus combinaciones naturales destacan óxidos, silicatos y carbonatos: pirolusita o manganesa, rodocrosita o dialogita son las más importantes; otras menos importantes son hausmannita, psilomelana (manganomelana), manganita, rodonita, braunita [3Mn2O3.MnSiO3], hübnerita (MnWO4). Se han descubierto grandes cantidades de nódulos de manganeso en el fondo oceánico que en el futuro serán importantes para la obtención del metal. Estos nódulos contienen más de un 24% de manganeso junto con cantidades menores de otros elementos, en forma de óxidos hidratados.
El metal se obtiene por reducción del óxido con sodio, magnesio o aluminio o por electrólisis de disoluciones de sales. La obtención del metal puro no interesa, ya que no tiene propiedades adecuadas y sus aplicaciones son escasas. Habitualmente (90% de la producción) se obtiene aleado con hierro a partir de mezclas de minerales de ambos metales y coque.
Es un metal gris plateado, que se parece al hierro, pero es más duro y quebradizo.
La conductividad eléctrica es un 4% de la del cobre.
Es reactivo y descompone el agua fría lentamente, desprendiendo hidrógeno. Se oxida lentamente en el aire y al calentarlo arde formando el tetraóxido. Pulverizado puede inflamarse a temperatura ambiente. Se disuelve en los ácidos (con desprendimiento de hidrógeno) y reduce a los ácidos oxidantes. A temperatura ambiente reacciona lentamente con los no metales; a elevada lo hace más rápidamente.
Los colores que presenta según el estado de oxidación:
    +2: rosa
    +3: rojo
    +4: marrón
    +5: azul
    +6: verde
    +7: violeta.
El metal puro se presenta en cuatro modificaciones alotrópicas:
La forma estable a temperatura ambiente es a-Mn (cúbica centrada en el cuerpo), que por encima de 700ºC se transforma en b-Mn (cúbica centrada en el cuerpo), el cual por encima de 1070ºC se transforma en g-Mn (cúbica centrada en las caras), que a 1140ºC se transforma en d-Mn (cúbica centrada en el cuerpo). La forma g-Mn, que se transforma en a-Mn a temperatura ambiente, es flexible, blanda, fácil de cortar y de doblarse. La forma g-Mn se obtiene por electrólisis de MnSO4, mientras que por aluminotermia se obtienen las otras formas.
El manganeso es importante por las propiedades de sus aleaciones:
  • En el acero, el manganeso mejora las cualidades de laminación y forjado, resistencia, tenacidad, rigidez, resistencia al desgaste, dureza y robustez.
  • Las aleaciones con aluminio y antimonio, especialmente con pequeñas cantidades de cobre, son ferromagnéticas. El manganeso es ferromagnético sólo después de tratamientos especiales.
  • La manganina es una aleación con calcio (83%) y níquel (4%) utiliza en la fabricación de resistencias invariables con la temperatura.
    Otros usos incluyen dar color amatista al vidrio (es el responsable del color de la piedra preciosa amatista: cuarzo violeta).
    Entre sus compuestos:
    El dióxido (pirolusita) se utiliza como despolarizador de pilas secas (Leclanché). Entre sus usos se encuentran:
  • Decoloración del vidrio que tiene color verde por presencia de impurezas de hierro.
  • Producción de oxígeno y cloro
  • Obtención de pinturas negras secas.
  • Obtención de aleaciones de ferromanganeso y manganeso metálico.
  • Obtención de MnO, MnSO4, KMnO4.
  • Oxidante en la obtención de uranio y otros procesos químicos.
    El permanganato es un potente oxidante en medio ácido y se utiliza en análisis cuantitativo (permanganimetrías), blanqueante, decolorante de madera y aceites, y en medicina: desinfectante.
    Es un oligoelemento importante en el reino animal. Juega un importante papel en la síntesis de vitamina B1. Es un oligoelemento importante en el suelo.
    La exposición a polvo, vapor y compuestos de manganeso produce trastornos nerviosos y digestivos graves por lo que no debe exceder de 5 mg/m3 durante cortos periodos de tiempo, ya que es muy tóxico. El permanganato corroe las mucosas.
    [Ir a anterior elemento] [Volver a la página anterior] [Ir a siguiente elemento]

    [Volver a Tabla Periódica] [Ir a grupos] [Ir a metal-no metal] [Ir a estado físico] [Ir a tabla de llenado de orbitales] [Propiedades periódicas] [Cómo usar la Tabla Periódica] [Ir a Elementos y Símbolos] [Ir a familias] [Ir a Bibliografía] [Actividades] [Bibliografía en Internet] [Volver a Índice]

    ©Antonio Jiménez